Metalinse aus Titandioxid mit extremer Auflösung

6. Juni 2016, 15:27 Uhr
Metalinse aus Titandioxid-Nanostrukturen für sichtbares Licht. Quelle: Peter Allen; SEAS.
Metalinse aus Titandioxid-Nanostrukturen für sichtbares Licht. Quelle: Peter Allen; SEAS.
Optiken bestehen normalerweise aus mehreren hintereinandergeschalteten gewölbten Linsen, um ein verzerrungsarmes Bild zu produzieren. Aus diesem Grund sind die Objektive von Kameras und Mikroskopen so groß, und letztlich stößt die Miniaturisierung bei den Kameras von Smartphones hier an physikalische Grenzen, die mit dieser Entwicklung vielleicht gesprengt wurden.

Flache, bzw. sogenannte planare Metalinsen eignen sich normalerweise nur für ein enges Lichtspektrum. Die von Forschern von Harvards SEAS (School of Engineering and Applied Sciences) entwickelte flache Linse aber eignet sich für das gesamte sichtbare Licht vom langwelligen Rot bis zum kurzwelligen Blau. Dabei besticht sie auch noch durch andere technische Daten: Ihre Auflösung ist so hoch, dass sie selbst Unterschiede von weniger als der Wellenlänge des Lichts abbilden kann.

Die Linse selbst besteht aus einem Substrat aus Glas, auf das eine Menge kleinster Wellenleiter im Nanomaßstab aufgebracht sind, die aus Titandioxid bestehen. Die resultierende Metaoberfläche bricht das Licht beim Durchtritt durch diese Schicht. Diese Entwicklung ist nun nicht nur rein akademisch. Laut den Forschern hat sie das Potential, breit in Produkten wie den Optiken für Kameras bis hin zum Mikroskop eingesetzt zu werden. Das Erstaunliche daran: Trotz High-Tech lassen sich damit im Prinzip bei Massenfertigung präzise Linsen zu niedrigeren Kosten als die bisherigen gewölbten Typen herstellen. Neben den geringeren Kosten trumpft dieses Verfahren mit deutlich kleineren Abmessungen und niedrigerem Gewicht auf.
 
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